HAROLD
HAROLD は、PICWAVE & CLADISS2D またはその他 PhotonDesign の Stand alone プロダクトにおいて、詳細なヘテロ構造のモデリングを追加する為に作られたソフトウェアです。
１次元モードでは任意の垂直な多重構造と構成による量子井戸レーザーを HAROLD では垂直方向に適切な微分方程式で解決していき、２次元モードでは、簡単なファブリ･ペロー共振器と同様の縦方向の影響をモデル化します。
また、単独・複数の両方からなる量子井戸レーザーをモデル化させたり、量子井戸でのキャリアによる最先端技術のキャプチャ-/拡張モデルを実行していくことができます。
パルス（等温線）と CW （自己発熱）両方の状況をシミュレーションや三元と四元合金のマテリアルを考慮させることもできます。
- Electrical model
- ホールと電子に関して、ドリフト拡散・キャプチャー/拡張・ポアソン方程の一致した解決方法。
- Thermal model
- 回路基板、金属接触とヒートシンクを含む熱フロー方程式の完全な垂直縦の解決法。パワーの消散は局所的に取り扱われ、ジュール、非放射性再結合、自由なキャリア吸収、過剰な力の分布、ミラー拡散とミラー吸収を含みます。
- Optical model
- レーザー空洞の光学モードによる光子分布。すべての光子密度は、完全な空洞で増加/損失バランスを考慮して測定されます。
- Capture/escape
- 量子井戸の領域では、限られているか自由なキャリア間の熱平衡は仮定されていません。しかし、キャプチャー/拡張バランス方程式の適用方法によって記述されています。
- Quaternary alloys
- 四元合金の活用は、マテリアルデータベースを介して完全にサポートすることができます。
- Gain model
- 量子井戸レーザーによる物質的増加は、放物線近似値で波長関数とキャリア濃度として計算されます。
- Recombination
- SRH 統合、オージェ電子は促進され、自発的な再結合プロセスが含まれています。拡張機能、例えば強度トラップレベルの任意の仕様などは、LPL で許容されています。
- Surface recombination
- 面の再結合は、ミラーによる強度トラップレベルによって含まれています。
- Bandgap narrowing
- キャリアによって誘発された狭くなっているバンドギャップが含まれています。
- Quantum well
- HAROLD はシュレディンガー方程式で解決することによってエネルギーレベルを測定します。このデータはその後増加計算で使用されます。
- Strain
- 量子井戸レベル上にひずみを与える影響が含まれています。
- Thermal overhang
- ヒートシンクのオーバーハングを実行します。
- Non-injecting mirror
- ミラーによる電流のインジェクションの抑制を実行します。
- Absorbing mirror
- ミラーによる光子吸収の減衰を実行します。
Example 1: – Facet Heating
右記図表は、高出力レーザーの面の方へ温度上昇を表している2DHaroldシミュレーション結果です。
Example 2 – Heating mechanisms in high power laser
右記図表は、高出力励起レーザーの加熱プロセスの分析を表しています。
- P-exc
- 過剰パワー－自発的に放出された光子と散乱された誘導放出。
- P-nr
- 非放射性再結合
- P-joule
- ジュール加
- P-fc
- 自由キャリア吸収
